- очищення промислових та комунальних стоків;
- меліоративні та протиерозійні заходи;
- зменшення забруднення атмосфери;
- покращення розробки та користування природних ресурсів.
Методи, що застосовуються для очищення виробничих та побутових стічних вод, можна поділити на три групи:
- механічні;
- фізико-хімічні;
- біологічні.
В комплекси очисних споруд входять споруди механічного очищення. В залежності від вимагаємого ступеня очищення вони можуть доповнюватись спорудами фізико-хімічного чи біологічного очищення, а при більш високих вимогах до складу очисних споруд включають споруди глибокого очищення. Перед скидом у водоймища очищені стічні води обеззаражуються, осад, що утворюється на всіх стадіях, чи надлишкова біомаса потрапляє на споруди по обробці осаду. Очищені стічні води повертаються до оборотної системи водозабезпечення промислових підприємств, на сільськогосподарські потреби чи скидаються у водоймища. Опрацьований осад може знищуватись.
Механічне очищення застосовується для виділення зі стічних вод нерозчинних мінеральних та органічних сумішей. Як правило, воно є методом ретельного очищення та призначено для підготовки стічних вод до біологічного та фізико-хімічного очищення. У результаті механічного очищення забезпечується зниження рівня завислих речовин на 90%, а органічних на - 20%.
У склад споруд механічного очищення входять гратки, різного виду уловлювачі, фільтри, відстійники.
Піскоуловлювачі застосовуються для виділення із стічних вод важких мінеральних сумішей (в основному піску). Обезводжений пісок при надійному обеззараженні може бути використан при виробництві дорожних робіт та виготовленні будівельних матеріалів.
Первинні відстійники застосовуються для виділення із стічних вод завислих речовин, які під дією гравітаційних сил осідають на дно відстійника або вспливають на його поверхню.
Для очищення стічних вод, що містять нафту та нафтопродукти при концентраціях більше 100 мг/л, застосовують нафтоуловлювачі. Ці споруди являють собою прямокутні резервуари, в яких відбувається розділення нафти і води за рахунок різниці їх густини. Нафта і нафтопродукти підіймаються на поверхню, збираються та видаляються із нафтоуловлювача на утилізацію.
При фізико-хімічному очищенні використовуються наступні методи:
- сорбція - здатність деяких речовин поглинати або концентрувати на своїй поверхні забруднюючі речовини;
- екстракція - введення у стічні води речовин, здатних розчиняти забуднюючі речовини;
- електрохімічний метод, який полягає в електрохімічному окисленні забруднюючої речовини на аноді при електролізі стічних вод.
Біологічне очищення - це метод обробки побутових та виробничих стічних вод, який широко застосовується на практиці. У його основі лежить процес біологічного окислення органічних сполук, що містяться у стічних водах. Біологічне окислення відбувається завдяки мікроорганізмам, що включають безліч різноманітних бактерій, найпростіших, а також ряд більш високоорганізованих організмів - водоростей, грибків і т. і., зв’язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами.
Як правило, в біологічному очищенні використовується так званий активний мул. В спеціальних басейнах на органічних речовинах, які залишились у воді, що пройшла відстійники, розмножуються бактерії та інші мікроорганізми. За декілька годин ці мікроорганізми перетворюють органічні сполуки в мул, здатний осісти. В одному метрі кубічному води міститься приблизно 100 млн мікроорганізмів. Відбувається интенсивний процес розкладу, подібний до того, який відбувається при самоочищенні в природних водоймищах.
Цінність осадового мулу як добрива буває різною. Якщо в каналізацію потрапляють відходи металлургійних підприємств, то осад може містити важкі метали в кількостях, які не дозволяють використовувати його на добриво.
Там, де залишки забруднень в стічних водах, що пройшли очисні споруди, дуже небезпечні для природи та людини, а процеси самоочищення в водоймищах, куди ці води скидають, не можуть впоратися з забрудненнями, треба застосовувати ще один метод очищення.
Цей метод - хімічне очищення - має за мету насамперед вилучити з води розчинні сполуки фосфору, стимулюючи розмноження водоростей. Таке очищення особливо важке, якщо очищенні води повинні скидатись до озера. До води додають особливі хімікати, які визивають випадання всіх розчинних речовин, у тому числі фосфатів, в осад. У воді утворюються пластівці, що опускаються на дно і на своєму шляху захоплюють з собою різну завись, яка ще залишилась.Фільтрація вод, що пройшли біологічне очищення, через тонкий фільтр, наприклад, шар піску, також допомагає знизити кількість органічних та неорганічних забруднень, які залишились у воді.
Нейтралізація застосовується для обробки виробничих стічних вод багатьох галузей промисловості, що містять луги та кислоти. Нейтралізація стічних вод відбувається з метою запобігання корозії матеріалів водовідвідних мереж і очисних споруд, порушення біохімічних процесів у біологічних окисниках і водоймищах.
3. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН
ДЕЯКИХ РЕГІОНІВ ПРИЧОРНОМОР`Я
3.1. Сучасний стан Чорноморського регіону
З усіх морів світу Чорне найбільш віддалене від океану, а територія його водозбірного басейну багаторазово перевищує площу власної акваторії. Географічні особливості Чорноморського регіону обумовлюють значний вплив водозбірного басейну на екосистему моря. Свідченням цього стало перевищення рівнів забруднення Чорного моря над його здатністю до самоочищення.
Деградаційні процеси у природному середовищі, втрата морських природних ресурсів, загроза здоров'ю та добробуту людей - усе це стримує подальший економічний розвиток Чорноморського регіону і вимагає докорінної зміни екологічної політики.
Унікальність екосистеми Чорного моря полягає у значній величині його водозбірного басейну по відношенню до величини власне моря.
Основна причина деградації моря - забруднення. Проблема полягає в тому, що забруднення мають, в основному, неприморське походження. Переважаючими за обсягом джерелами забруднення моря є річкові стоки. Іншим джерелами забруднення є атмосферні опади, а також забруднення, що надходять від берегової діяльності та морського транспорту. В той же час, Дунай, одна з річок, що впадає до Чорного моря, збирає свої води із значної території країн Західної, Центральної та Південної Європи.
98% території України належить до басейну Чорного моря. Через ріки Дніпро, Дністер, Південний Буг, Дунай, Дон в море потрапляє чотири п'ятих обсягу забруднень, що надходять з поверхневим стоком з української частини Чорноморського водозбірного басейну. П'ята частина забруднень надходить від узбережних джерел. За період з 1992 по 1996 рр. обсяг скиду зворотних вод з території України зменшився на 23%, в основному, внаслідок скорочення використання води у сільському господарстві (на 35%) та промисловості (на 25%). Обсяги скиду забрудників через водні джерела скоротилися на 19%. У 1996 р. в Чорне і Азовське моря було скинуто 1090 млн.куб.м зворотних вод, з яких 5% - без очистки, а очищених до встановлених нормативів - 25%. З цими водами до морів потрапило 336,7 тис. т забруднюючих речовин (органічні речовини - 8,5 тис.т, азот - 2,9 тис.т, фосфор – 215 т, нафтопродукти - біт).
Надходження до морів органічних речовин призводить до втрати кисню у придонному шарі води та масової загибелі бентосу. Відбувається незворотна деградація морських біоценозів, таких як філофорне поле Зернова, де обсяг біомаси за останні два десятиріччя зменшився в десятки разів. За той же період використання рибних ресурсів та інших морепродуктів зменшилося в п'ять разів.
Окремо слід зупинитися на радіаційному забрудненні Чорного моря, у водозбірному басейні якого знаходиться Чорнобиль. Після припинення випробувань атомної зброї в атмосфері радіаційне забруднення поверхневого шару морської води було за концентрацією цезію-137 на рівні 17 Бк на куб.м води. Влітку 1986 р., в основному внаслідок атмосферного переносу забруднень від викидів Чорнобильської АЕС, цей показник сягнув 180 Бк на куб. м, а через рік знизився до 55 Бк на куб. м. Лише в 1995 р. радіаційне забруднення морської води знизилося до передчорнобильського рівня. Слід відзначити, що в зоні дніпровського стоку не спостерігається підвищення цих показників. Водночас у донних осадах Дніпро-Бузького лиману концентрація цезію-137 в 1986 р. підвищилася до 15-33 Бк на куб. м, але в 1995 р. знизилися до 1-7 Бк на куб. м.
В останні роки у Чорному морі актуальною стала загроза попадання в морські води бойових отруйних речовин (іприт, люізит) внаслідок руйнування оболонок контейнерів, в яких вони були захоронені на морському дні біля Севастополя під час другої світової війни.
Дослідження останніх років виявили так звані “гарячі плями”, де забруднення морів найбільше. Це узбережні акваторії біля міст Одеса, Севастополь, Маріуполь, Миколаїв, Балаклава, Саки, Керч, Євпаторія, Гурзуф, Симеїз, Бердянськ, Красноперекопськ, Скадовськ. Певні кроки для зміни ситуації на краще можна зробити навіть в умовах економічної скрути. Нові потужності каналізаційних систем, збудованих в Іллічівську, Бердянську та інших містах, забезпечили зменшення забруднення морського довкілля біля міст.
Останнім часом в Україні спостерігається скорочення скидів забруднених вод. Послаблюється негативний вплив на чистоту морської води відходів грунтів від поглиблення фарватеру в морських портах та судноплавних каналах. Хоча обсяги цих відходів за останні роки у Чорному морі скоротилися втричі, вони залишаються чи не найвагомішим чинником руйнування донних біоценозів.